Yüksek performanslı lityum iyon pil elektrot malzemelerinde araştırma ilerlemesi sağlanmıştır
Enerji yoğunluğunun iyileştirilmesi, lityum iyon piller alanındaki araştırmanın odak noktasıdır ve katot malzemesi, lityum iyon pillerin enerji yoğunluğunu belirlemenin anahtarıdır. Lityum nikel mangan oksit malzeme, yüksek enerji yoğunluğuna ve iyi hız performansına sahip yüksek voltajlı bir katot malzemesidir; bununla birlikte, kendi yüksek çalışma voltajı, elektrot malzemesi yüzeyindeki yan reaksiyonları önemli ölçüde hızlandıracak ve elektrot malzemesinin yapısal stabilitesine ciddi şekilde zarar verecektir. Ve uzun döngü performansı, yüksek özgül enerjili pillerdeki uygulamasını sınırlar.
Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve Çin Bilimler Akademisi'nin pilot projesi tarafından desteklenen Cao Anminin Çin Bilimler Akademisi Kimya Enstitüsü, Moleküler Nanoyapı ve Nanoteknoloji Temel Laboratuvarı'ndaki araştırma grubu, çok seviyeli tablolara dayalı olarak elektrot malzemelerinin yapı kontrolü ve kararlılığının iyileştirilmesi üzerine bir dizi çalışma yürütmüştür. Arayüz yapısı tasarımı (J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 7127; J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 9070), yüzey kafes kontrolü (Chem2018, 4, 1685-1695; ACS Appl. Mater. Arayüzler 2018, 10, 22896) ve diğer yöntemler, malzeme yüzeyinin arayüz aktivitesinin etkin kontrolünü sağlamak ve elektrot malzemesinin stabilitesinde ve cihazın uzun döngü performansında önemli bir iyileşme elde etmek için.
Son zamanlarda, ilgili araştırma ekibi, elektrot malzemelerinin stabilitesini iyileştirmek için yüzey nanometre hassas sınırlı faz geçişine dayalı bir mekanizma önerdi: kontrol edilebilir yüzey yüksek sıcaklık katı faz reaksiyonuna dayanarak, çinko iyonlarının eklenmesi, lityum nikel manganatın yüzey spinel yapısını destekler. Kaya tuzu benzeri faz ve katmanlı fazın kompozit bir konfigürasyonuna dönüştürülür ve iki faz oranı, malzemenin elektrokimyasal aktivitesinden ödün vermeden malzemenin yapısal stabilitesini geliştiren doğru bir şekilde ayarlanır. Bu özel yüzey fazı düzenleme mekanizması, taşımayı şarj etmek için geleneksel yüzey inert kaplama yöntemlerinin hasarının üstesinden gelebilir ve elektrot malzemesinin kendisinin yüzey kimyasal özelliklerinin düzenlenmesine dayalı olarak yüksek kapasiteli ve yüksek stabiliteye sahip bir anahtar elektrot malzemesi elde etmenin yeni bir yolunu sağlar. Yöntemler ve mekanizmalar, ilgili çalışma Journal of the American Chemical Society'de yayınlandı (J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 4900-4907)
Zn2 +, spinel yapı yüzeyinde faz değişimini destekler: katı faz reaksiyonunun hassas kontrolü, katmanlı ve kaya benzeri tuzların bir arada bulunduğu yüzeyde iki fazlı bir alan elde eder ve faz yapısının ve bileşiminin optimizasyonuna bağlı olarak elektrot malzemelerinin stabilitesini iyileştirir
Kaynak: Kimya Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
